?硅溶膠作為拋光液的應用

2022-10-25 11:04:42

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硅溶膠作為拋光液的應用

　　藍寶石晶體(α-A12O3)是一種耐高溫、耐磨損、抗腐蝕和透光波段寬的光功能材料，它具有與Ⅲ族氮化物相同的六方密堆積型，是由物理、機械和化學特性三者獨特組合的優良材料。

硅溶膠

　　在光通信領域，藍寶石晶體不僅用作短波長有源器件，還用作偏振光的無源器件在微電子領域，藍寶石可以作為新一代半導體襯底SOI(絕緣層上)的襯底，由于藍寶石優良的阻擋作用，能夠減小晶體管的電容效應，其運算速度可變得更快，功耗變得更低。在光電子領域，藍寶石晶體是制造GaN發光二極管(LED)的襯底材料。在藍寶石襯底上生長薄膜之前，首先要去除切片時產生的劃傷、凹坑、應力區等，然后要降低表面粗糙度。表面的粗糙度越大，表面的懸掛鍵越多，越容易吸附其他雜質，并且與上面的薄膜有較差的晶格匹配。

　　傳統的純機械拋光是用拋光粉不斷地研磨被拋光材料的表面，容易產生較深的劃傷。而CMP（化學機械拋光）是在化學作用的環境下，通過機械作用將化學反應物去除掉，提高了材料的去除速率，同時也得到良好的表面形態。

硅溶膠

　　目前常用的CMP為氧化硅硅溶膠，它是一種硬而脆的陶瓷材料，其表面化學活性很低。SiO2水溶膠是雙電子層結構，外層電子顯負電荷，由凝聚法制備的膠體SiO2粒子表面富含硅羥基，研究還發現采用凝聚法制備的硅溶膠內部也富含有硅羥基，正是這個特點，使得凝聚法制備的SiO2膠體黏度小，硬度適中，無棱角，在CMP時不會產生劃傷。